AutoDriver Lane Change

一.Lane Change Process

①Lane Change流程图

②Lane Change逻辑

（1）routing发送两条routes后，planning会生成两条参考线信息，一个是 forward reference line，另一条是 change lane reference line

（2）change_lane_gap_finder工具类在change lane reference line上找到一个可行的间隙，主要用来追踪障碍区和超车障碍物，该过程分为以下几步：

1.在target lane上获取范围内相关障碍物，过滤掉不影响变道的无效障碍物，然后对目标障碍物进行s坐标排序

2.寻找每一个Gap（Gap定义为一个自车大小的一个 Box），检查跟车和超车障碍物，过滤无效Gap

Gap 的合法性检查

• 自车与目标 Gap 组成的矩形后方车辆无加速行为。

• 自车与目标 Gap 组成的矩形前方的车辆无减速行为。

• 自车与目标 Gap 组成的矩形内无不可穿越的物体，如实线，车辆。

Gap查找预处理：

bool ChangeLaneGapFinder::ApplyPreviousGap(

    const std::vector<ObstacleAtTime>& obstacles) {

            //检查跟车和超车后进行加速度，速度检查

                        //如果自车想超车，进行超车速度检查，因为有时候速度达到限制，无法再加速

                                 Speed_limit_upper_bound = target_ref_line_info_ ->reference_line().GetSpeedLimitFromS();

                                  kMinExtraConstraintRatio = 1.3;

                                   if(overtake_speed >speed_limit_upper_bound*kMinExtraConstraintRatio){

                                                //adc超车速度太大

                                                 return false;

                                   }

                     }

                         //评估前车间隙

                        EvaluateFollowObstacle(){

                                  //最近的前车碰撞检查

                                  if(is_committed_change_lane  && is_strict_follow_condition && follow_accel < bufffer_.min_accel()*1.0){  //缓冲最小加速度

                                           //adc跟车速度太小                                                                                              

                                           return false;

                                   }  

                      }

 //添加有效Gap

                 AddGapTag();

}

3.如果筛查的gap是无效的，找新的gap并update

4.做出跟车/超车的决策来追赶Gap

（3）假设找到了一个feasible gap，将检查是否允许变道，一旦change lane reference不允许，将标记为不可行驶

（4）分别在两条参考线上进行Planning规划

EM planner将S-L-T的三维运动规划问题通过S-L，S-T的解耦变成二维规划问题，核心过程如下：

DP Path - Path Decider - QP Path - DP Speed - Speed Decider - QP Speed - SpeedProfile

CalculateTotalCost()递推出每个节点的cost，依据max_acceleration_和max_deceleration_找到下一列可以达到的范围[next_lowest_row, next_highest_row]

采样点中最优的一串点：

（5）Planning规划完成后，将选择最佳参考线，同时还会对可行性做检查同时更新代价，选择代价最小的参考线

二.Lane Change Metric

Xsim Metric：CollisionRisk、BrakeBasedOnFeeling、UnsuitableHarshBrake

三.Debug LaneChange

Lane Change分阶段完成

• NO_CHANGE_LANE

• PREPARE_CHANGE_LANE

• IN_CHANGE_LANE

• CHANGE_LANE_KEEP

• CHANGE_LANE_FAILED

• CHANGE_LANE_SUCCESS